DE1267981B

DE1267981B - Electrophotographic process for making markings on metallic workpieces

Info

Publication number: DE1267981B
Application number: DE19631267981
Authority: DE
Inventors: Satoru Honjo
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1962-11-24
Filing date: 1963-11-25
Publication date: 1968-05-09
Also published as: GB1016428A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

G03gG03g

Deutsche Kl.: 57 e-13/00 German class: 57 e- 13/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

P 12 67 981.1-51
25. November 1963
9. Mai 1968P 12 67 981.1-51
November 25, 1963
May 9, 1968

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren zum Anbringen von Markierungen auf metallischen Werkstücken, die bei höheren Temperaturen bearbeitet werden, bei dem auf das metallische Werkstück eine photoleitfähige Bindemittelschicht aufgebracht, aufgeladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird.The invention relates to an electrophotographic method for applying markings metallic workpieces that are machined at higher temperatures, in which on the metallic Workpiece a photoconductive binder layer applied, charged, exposed imagewise and is developed.

Es ist bekannt, zur Wiedergabe von Bildern auf einen elektrisch leitenden Schichtträger eine Schicht aus einem Photoleiter, wie z.B. Zinkoxyd, der in einem Bindemittel dispergiert ist, aufzubringen, die photoleitfähige Schicht aufzuladen, bildmäßig zu belichten und zu entwickeln. Dabei wird als Bindemittel ein Silikonharz verwendet. Nachteilig daran ist, daß sich die Photoleiter-Silikonharz-Schicht nur schwer auf den Schichtträger auftragen läßt. Auch besitzt das Silikonharz nur eine geringe Stabilität gegen hohe Temperaturen.It is known to use a layer for reproducing images on an electrically conductive layer support from a photoconductor, such as zinc oxide, which is dispersed in a binder, to apply the charge photoconductive layer, imagewise expose and develop. It is used as a binder a silicone resin is used. The disadvantage of this is that the photoconductor silicone resin layer is only difficult to apply to the substrate. The silicone resin also has poor stability against high temperatures.

Es ist auch bekannt, für elektrophotographische Verfahren Aufzeichnungsmaterialien zu verwenden, die aus einem Schichtträger aus Papier, einer elektrisch leitenden Schicht und einer photoleitfähigen Schicht bestehen, wobei das Bindemittel der photoleitfähigen Schicht aus einem mit Styrol modifizierten Alkydharz besteht. Nachteilig an einer solchen photoleitfähigen Schicht ist, daß sie infolge des Styrol-Alkyd-Harzes nicht so gute Photoleitfähigkeit hat wie eine ein Silikonharz enthaltende Schicht. Ferner sind die Haftung am Schichtträger und die Möglichkeit der Aufbringung auf den Schichtträger nicht gut. Schließlich läßt auch die Stabilität der Schicht bei hohen Temperaturen zu wünschen übrig.It is also known to use recording materials for electrophotographic processes, made up of a substrate made of paper, an electrically conductive layer and a photoconductive layer Layer consist, wherein the binder of the photoconductive layer consists of a modified with styrene Alkyd resin. A disadvantage of such a photoconductive layer is that it is due to the styrene-alkyd resin does not have as good photoconductivity as a layer containing a silicone resin. Further the adhesion to the substrate and the possibility of application to the substrate are not Well. Finally, the stability of the layer at high temperatures also leaves something to be desired.

Aufgabe der Erfindung ist, ein elektrophotographisches Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf metallische Werkstücke anzugeben, das einfach ist und wobei die photoleitfähige Schicht auch bei hohen Temperaturen beständig ist, so daß die Markierungen auch bei nachfolgender Erwärmung der Werkstücke sichtbar bleiben.The object of the invention is to provide an electrophotographic method for applying markings to indicate on metallic workpieces that is simple and wherein the photoconductive layer also with is resistant to high temperatures, so that the markings even with subsequent heating of the Workpieces remain visible.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem auf eine metallische Schicht eine photoleitfähige Bindemittelschicht aufgebracht, aufgeladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel in der photoleitfähigen Schicht 25 bis 95 Gewichtsprozent eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes und 5 bis 75 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die gesamte Bindemittelmenge, eines löslichen Silikonharzes verwendet wird.The object of the invention is based on an electrophotographic process in which a photoconductive binder layer is applied to a metallic layer, charged, imagewise exposed and developed, and is characterized in that 25 to 95 percent by weight of a styrene-modified binder in the photoconductive layer Alkyd resin and 5 to 75 percent by weight, each based on the total amount of binder, of a soluble silicone resin is used.

Bei einem Verfahren der genannten Art zur Anbringung von Markierungen auf bei hohen Temperaturen zu bearbeitenden Werkstücken soll die Elektrophotographisches Verfahren zum
Anbringen von Markierungen auf metallischen
WerkstückenIn a method of the type mentioned for applying markings to workpieces to be machined at high temperatures, the electrophotographic method is intended for
Applying marks to metallic
Work pieces

Anmelder:Applicant:

Rank Xerox Limited, LondonRank Xerox Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. WeickmannDipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, patent attorneys,

8000 München 27, Möhlstr. 228000 Munich 27, Möhlstr. 22nd

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Satoru Honjo,Satoru Honjo,

Odawara-shi, Kanagawa-ken (Japan)Odawara-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Japan vom 24. November 1962 (37-52 914)Japan November 24, 1962 (37-52 914)

photoleitfähige Schicht folgende Eigenschaften haben:photoconductive layer have the following properties:

Sie soll gute Photoleitfähigkeit haben, d. h., sie soll ein Anfangs-Oberflächenpotential von 350 bis Volt bei einer Schichtdicke von 10 bis 20 Mikrometer annehmen können, es soll die Abfallszeit dieses Potentials, wenn die photoleitfähige Schicht im Dunkeln gehalten wird, möglichst lang sein, und es soll die Leitfähigkeit der Schicht im Hellen möglichst hoch sein.It should have good photoconductivity, i. that is, it should have an initial surface potential of 350 to Volts at a layer thickness of 10 to 20 micrometers, it should be the fall time of this Potential when the photoconductive layer is kept in the dark should be as long as possible, and it should the conductivity of the layer in the light must be as high as possible.

Sie soll gut an dem als Schichtträger dienenden Metall haften, auch in den Bereichen, die gerade außerhalb oder nächst derjenigen Bereiche sind, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden.It should adhere well to the metal serving as the layer support, even in the areas that are straight are outside or next to those areas that are exposed to high temperatures.

809 548/369809 548/369

Sie soll keine Substanzen abgeben, die für den Menschen giftig sind, wenn sie bei hohen Temperaturen zersetzt wird.It should not release substances that are toxic to humans when exposed to high temperatures is decomposed.

Sie soll ihre Farbe möglichst wenig ändern. Schließlich soll ihr Zusammenhalt groß sein.It should change its color as little as possible. After all, their cohesion should be great.

Durch das erfindungsgemäße elektrophotographische Verfahren wird erreicht, daß sich die Markierungen leicht und genau anbringen lassen und daß. diese auch bei hohen Temperaturen nicht zerstört werden.The electrophotographic process according to the invention ensures that the markings can be easily and precisely attached and that. these are not destroyed even at high temperatures will.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gewerblich verwertbar zum Aufbringen von Zeichnungen oder sonstigen Markierungen auf Bleche, aus denen entsprechend der aufgebrachten Zeichnung Teile durch Brennschneiden ausgeschnitten oder auf die an den markierten Stellen Teile angeschweißt werden sollen.The method according to the invention can be used commercially for applying drawings or other markings on sheet metal, from which parts pass through according to the attached drawing Flame cutting cut out or on which parts are to be welded at the marked points.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten photoleitf ähigen Schicht mit Zinkoxyd als Photoleiter im Vergleich mit Schichten mit bekannten Bindemitteln zeigt die folgende Tabelle:The properties of the photoconductive layer used according to the invention with zinc oxide as the photoconductor in comparison with layers with known binders, the following table shows:

PhotoleitfähigkeitPhotoconductivity Haftung
am metallischen
Schichtträgerliability
on the metallic
Support Temperatur
stabilitättemperature
stability Aufstreich
eigenschaftenSpread
properties Silikonharz
Polymethacrylsäuremethylester
Mischpolymerisat aus Polyvinyl
chlorid und Polyvinylacetat..
Öllösliches Alkydharz
Mit Styrol modifiziertes Alkyd
harz Silicone resin
Polymethacrylic acid methyl ester
Polyvinyl mixed polymer
chloride and polyvinyl acetate ..
Oil-soluble alkyd resin
Alkyd modified with styrene
resin ausgezeichnet
ausreichend
gut
gut
ausreichend
gutexcellent
sufficient
Well
Well
sufficient
Well gut
gut
gut
ausgezeichnet
ausreichend
ausgezeichnetWell
Well
Well
excellent
sufficient
excellent schlecht
gut
schlecht
(Farbänderung)
schlecht
(Farbänderung)
ausreichend
gutbad
Well
bad
(Color change)
bad
(Color change)
sufficient
Well schlecht (niedrige
Viskosität)
schlecht (schlechte
Ausbreitung)
ausreichend
ausreichend
ausreichendbad (low
Viscosity)
bad (bad
Spread)
sufficient
sufficient
sufficient Mit Styrol modifiziertes Alkyd
harz und Silikonharz Alkyd modified with styrene
resin and silicone resin

Wie aus der Tabelle ersichtlich, liefert die Vereinigung des mit Styrol modifizierten Alkydharzes mit dem Silikonharz im Vergleich zu dem Silikonharz allein eine verbesserte Haftung und eine verbesserte Temperaturstabilität, obwohl die Photoleitfähigkeit etwas ungünstiger ist. Aus dem Vergleich der Mischung aus dem mit Styrol modifizierten Alkydharz und dem Silikonharz mit dem Alkydharz allein erkennt man, daß die Mischung bezüglich der Temperaturstabilität und der Photoleitfähigkeit besser ist.As can be seen from the table, the combination of the styrene-modified alkyd resin also provides the silicone resin has improved adhesion and improved compared to the silicone resin alone Temperature stability, although the photoconductivity is somewhat less favorable. From comparing the mix recognizes from the alkyd resin modified with styrene and the silicone resin with the alkyd resin alone it is said that the mixture is better in terms of temperature stability and photoconductivity.

Daß eine Mischung aus Silikonharz und mit Styrol modifiziertem Alkydharz eine bessere Temperaturstabilität hat als jedes Bindemittel für sich, ist seltsam. Es wird angenommen, daß die Schichtbildungsfähigkeit und die Haftfähigkeit in erster Linie auf das mit Styrol modifizierte Alkydharz zurückzuführen sind, während das Silikonharz einen Beitrag zur erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber Zersetzung bei Erhitzung liefert. Enthält die Bindemittelmischung ein Silikonharz in Mengen von mehr als 75 Gewichtsprozent, so treten ähnliche Mängel auf wie diejenigen, die das Silikonharz allein hat.That a mixture of silicone resin and alkyd resin modified with styrene has better temperature stability each has a binding agent for itself is strange. It is believed that the film-forming ability and the adhesiveness is primarily due to the styrene modified alkyd resin are, while the silicone resin contributes to the increased resistance to decomposition delivers when heated. If the binder mixture contains a silicone resin in quantities of more than 75 percent by weight, thus, defects similar to those caused by the silicone resin alone occur.

example 1

100 Teile körniges, photoleitfähiges Zinkoxyd mit 20 Teilen styrolmodifiziertem Alkydharzlack (50% Festkörper), 20 Teilen löslichem Silikonharzlack (60 % Festkörper) und 40 Teilen Toluol wurden miteinander vermischt und in einer Keramikkugelmühle dispergiert. Die Mischung wurde 12 mm dick auf eine Weichstahlplatte aufgebracht, die zur Reinigung ihrer Oberfläche vorher mit einem Sandstrahl behandelt wurde. Nach dem Trocknen erhielt man eine 20 Mikrometer dicke Schicht, die mit einer negativen Coronaentladung auf ein Anfangspotential von 500 Volt aufgeladen wurde. Nach dem bildmäßigen Belichten durch eine positive transparente Kopiervorlage wurde sie entwickelt. Der Entwickler bestand aus einem mit Kohlenruß pigmentierten Phenolharztoner und Eisenpartikeln als Träger. Es wurde ein positives Bild erhalten. Die photoleitfähige Schicht haftete gut an der Weichstahlplatte, selbst wenn letztere mit einem Azetylenbrenner bei Temperaturen von 600° C durchschnitten wurde. Das Durchschneiden erfolgte auf einer Markierung, die durch das Entwickeln auf der photoleitfähigen Schicht erzeugt worden war. Bereiche der photoleitfähigen Schicht, die bis zu 7 mm an die Schnittlinie heranreichten, zeigten keine Farbänderung, Zersetzung oder Minderung ihrer Haftung oder Minderung ihrer Gleichmäßigkeit. 100 parts of granular, photoconductive zinc oxide with 20 parts of styrene-modified alkyd resin varnish (50% Solids), 20 parts of soluble silicone resin paint (60% solids) and 40 parts of toluene were mixed together mixed and dispersed in a ceramic ball mill. The mixture was 12 mm thick A mild steel plate is applied, which is previously treated with a sandblast to clean its surface became. After drying, a 20 micrometer thick layer was obtained, with a negative one Corona discharge was charged to an initial potential of 500 volts. According to the pictorial It was developed to expose through a positive transparent master copy. The developer insisted made of a carbon black pigmented phenolic resin toner and iron particles as a carrier. It became a received positive picture. The photoconductive layer adhered well to the mild steel plate even if the latter was cut through with an acetylene torch at temperatures of 600 ° C. The cutting through was carried out on a mark produced on the photoconductive layer by development had been. Areas of the photoconductive layer that reached up to 7 mm from the cutting line, showed no color change, decomposition, or degradation in their adhesion or degradation in their uniformity.

Wurde die gleiche photoleitfähige Schicht auf ein Aluminiumblech gebracht und letzteres in gleicher Weise durchschnitten, ergaben sich ähnlich gute Resultate.The same photoconductive layer was applied to an aluminum sheet and the latter in the same way Crossed wisely, the results were similarly good.

Example 2

100 Gewichtsteile körniges, photoleitfähiges Zinkoxyd mit 10 Gewichtsteilen styrolmodifiziertem Alkydharzlack (50% Festkörper), 15 Gewichtsteile löslicher Silikonharzlack (60% Festkörper) und 40 Gewichtsteile Toluol (mehr Zinkoxyd pro Gewichtsteil Bindemittel als im Beispiel 1) wurden wie im Beispiel 1 auf eine mit Sand behandelte Stahlplatte gesprüht, so daß eine 15 bis 20 Mikrometer dicke Schicht (getrocknet) erhalten wurde. Nachdem die Stahlplatte 2 Stunden lang im Dunkeln gehalten100 parts by weight of granular, photoconductive zinc oxide with 10 parts by weight of styrene-modified Alkyd resin varnish (50% solids), 15 parts by weight of soluble silicone resin varnish (60% solids) and 40 parts by weight of toluene (more zinc oxide per part by weight of binder than in Example 1) were as in Example 1 sprayed onto a sanded steel plate so that a 15 to 20 micrometer thick layer (dried) was obtained. After the steel plate was kept in the dark for 2 hours

wurde, erfolgte eine Belichtung durch eine transparente negative Kopiervorlage und eine elektrolytische Entwicklung. Zur Entwicklung wurde eine Schwammwalze als positiver Pol verwendet, die Stahlplatte als negativer Pol geschaltet und eine Spannungsdifferenz von 10 Volt zwischen den beiden Polen erzeugt. Die Schwammwalze war mit einer Lösung aus 1 Gewichtsteil Silbernitrat, 1,35 Gewichtsteilen Thioharnstoff, 4 Gewichtsteilen Azetamid und 93,65 Gewichtsteilen Wasser getränkt. Nachdem die belichteten Bildteile der photoleitfähigen Schicht leitend geworden waren, erfolgte eine bildmäßige Reduktion des Metallsalzes, und es entstand ein sichtbares Bild auf der photoleitfähigen Schicht.exposure was carried out through a transparent negative master and an electrolytic one Development. A sponge roller was used as the positive pole for development, the Steel plate connected as the negative pole and a voltage difference of 10 volts between the two Poland produces. The sponge roller was coated with a solution of 1 part by weight of silver nitrate, 1.35 parts by weight Thiourea, 4 parts by weight of acetamide and 93.65 parts by weight of water. After the exposed image parts of the photoconductive layer had become conductive, a imagewise reduction of the metal salt, and a visible image was formed on the photoconductive Layer.

Die Bindemittelschicht zeigte nur geringen oder keinen Farbwechsel, wenn die Stahlplatte mittels eines Azetylenbrenners durchschnitten wurde. Bereiche bis zu 7 mm Entfernung von der Schnittlinie zeigten praktisch überhaupt keine Farbänderung.The make coat showed little or no color change when the steel plate was used an acetylene burner. Areas up to 7 mm from the cutting line showed practically no color change at all.

Claims

Claim:

Electrophotographic process for making markings on metallic materials Workpieces that are machined at higher temperatures on the metallic Workpiece applied a photoconductive binder layer, charged, imagewise exposed and is developed, characterized in that as a binder in the photoconductive Layer 25 to 95 percent by weight of a styrene modified alkyd resin and 5 to 75 percent by weight, based in each case on the total amount of binder, of a soluble silicone resin is used.

ao Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1109 033;
U.S. Patent No. 3,052,539.